岳強
(安徽工業大學 冶金與資源學院,安徽 馬鞍山 243002)
冶金工程專業傳輸原理課程教學的創新探索與實踐
岳強
(安徽工業大學 冶金與資源學院,安徽 馬鞍山 243002)
針對《冶金傳輸原理》課程“難教、難學”的特點,以及傳統模式所存在的問題,我們在其教學上進行了一定的創新,包括改進教學環節,采用啟發式教學、板書與多媒體相結合教學及改善考核制度等。這些改革創新不但使教學內容的安排更加合理,課時的利用更加有效,而且充分調動了學生的積極性,在提高課堂教學質量上收到了良好的效果。
冶金傳輸原理;教學創新;學生
《冶金傳輸原理》是冶金工程、化工、熱能工程、工程熱物理、建筑與環境工程、制冷空調、水利水電等眾多專業的重要專業基礎課程,是一門既有很強的理論性又有很強的工程實際意義的課程[1]。本課程以高等數學、大學物理、物理化學等課程為基礎,進一步向冶金應用方面所涉及的理論進行延伸,是《冶金工藝》課程的基礎,在冶金工程整個專業課程的學習中具有承上啟下的作用。《冶金傳輸原理基礎》內容覆蓋面廣,包括動量傳輸、熱量傳輸、質量傳輸以及三種傳輸現象的類比。隨著課時不斷地減少(全書由120學時壓縮到80學時),但課程主要內容卻沒有減少,這就導致各部分內容講授的不夠深入,學生在學習過程中只處于了解水平,并沒有真正掌握問題的實質。此外,傳統的借助于重復強調概念和大量板書的教學方法容易使得學生感到煩瑣、枯燥、乏味,進而對《冶金傳輸原理》課程的學習失去興趣,教學難以達到預期的效果,廣大師生普遍認為該課程“難教、難學”[2-4]。因此,針對以上問題,我們認為教師應該根據授課內容的特點,對相關的冶金傳輸原理能夠做到講解全面、重點突出、講懂講透,同時,教學方法要具有新穎性、多樣性、趣味性,以充分激發學生的學習積極性。運用現代化的教學手段,尋求新的教育教學方式,對深化課程教學的改革創新無疑有著重要意義。
經過幾年的教學發現,《冶金傳輸原理》的教學若采用傳統的教學模式會顯得比較枯燥乏味,難以調動學生學習的積極性,難以做到師生互動,進而對教學效果產生一定的影響。而教學中常見問題如下。
1.單一的授課方式。《傳統冶金傳輸原理》課程的教學手段一直是“黑板+粉筆”的單調形式,在這種課堂教學中,教師大多運用語言、文字作為信息載體,向學生傳授知識,學生處于被動接受的地位,影響了其學習效果。為此,教師應采用多媒體教學手段,將文字、圖片、聲音、動畫視頻融為一體,這種圖文并茂、有聲有色的情境式教學環境,使傳統教學中枯燥抽象、用單一語言文字和圖形講解難以理解的概念變得生動具體,令學生耳目一新、印象深刻,加深了對課程內容的理解和記憶。同時,激發了學生的學習興趣,節省了板書時間,提高了授課效率,取得了傳統教學手段所不能達到的效果。然而,多媒體教學在加強學生領悟能力、啟發思維方面有其不利方面,并且教師在把握課堂節奏、學生記筆記方面也有一定的困難。如何做到板書教學與課件教學的有效結合的授課方式是我們主要研究的一個方面。
2.教學過程中完全以教師為中心,缺乏互動。基礎理論課的教學對學生來說比較枯燥乏味,學生學習的積極性不高,很難對學生有吸引力,難于激發學生的學習興趣,調動學生的學習積極性。對于教師來講,教學方法單一、教師工作量巨大、灌輸而非引導的教學模式,調動不了學生的學習熱情和積極性,對學生分析問題、解決實際問題的能力不能起到積極的作用。《冶金傳輸原理》課程比較難學且枯燥,在授課過程中,需要有針對性地按課程的重點、難點,分層次設問、引導,調動學生主動學習的積極性。
3.不能突出動量傳輸、熱量傳輸、質量傳輸,三種傳輸現象的關聯性。傳輸理論是與力學、熱力學以及電磁學等同等重要的工程技術基礎課程,著眼于流體動力學、傳熱過程和傳質過程,也就是傳遞過程或速率過程,這三種傳輸過程的類似具有統一性。在實際的冶金過程中,單獨的傳輸過程很少,經常是兩種或者三種傳遞過程耦合進行,雖然這三種傳輸過程具有類似的特點,但是對于初學者來說,理解上還是有一定的困難。因而,課程內容的安排是以動量傳輸為切入點,在隨后進行熱量傳輸和質量傳輸的教學中,采用依次遞進的類比法。例如三種傳輸過程的類似性、對應傳輸系數的類似性以及三種傳輸方程形式的類似性等,通過這種類比法的合理應用,加深學生對傳輸過程的理解。
4.單一的成績考核評定。《冶金傳輸原理》中的基本概
念、基本定律、基本準數、基本方程等雖然簡單,但它們蘊含著非常豐富的內容,完全采取閉卷的方式進行考查,很難了解學生掌握的程度,也不利于學生綜合應用傳輸原理知識去解決實際問題,因而,《冶金傳輸原理》課程考試采取閉卷的形式,同時對所需要的復雜的公式以附錄的形式給出。考試的側重點在于考查學生對基本概念、基本定律、基本準數的相關應用,結合簡單的工程應用,初步掌握解決實際問題的方法,考查學生綜合應用冶金傳輸原理知識的能力。學生只有經過認真思考,在比較熟練地運用所學知識的基礎上才能完成。
鑒于傳統《冶金傳輸原理》課程存在些許問題,我們相應地進行了分析并作出了一定的教學改革和具體的實踐。
1.改進教學環節,提高教學質量。第一,在授課前,教師要根據學生的特點、專業方向進行需求分析,然后對課堂教學過程進行初步設計,編制教案。第二,教師在上完每節課后,及時總結上課情況、教學內容的安排情況、學生理解的情況、課件存在的問題、學生的合理要求和建議等,及時調整教學進度、教學內容,作出更合理的安排,同時處理好傳授知識與能力培養、課堂講授與學生自學的關系等,讓學生具有學習主動性。第三,教師在上完課后,應布置一定量的作業,注意選擇典型的、綜合性的習題,要求學生保質、保量地獨立完成。第四,課程組要定期對課堂教學效果進行測試與評價,將結果及時反饋給授課教師,以便教師及時對教學內容和方法進行調整與改進。
2.采用啟發式教學。“啟發式”教學是針對“填鴨式”教學而提出的。它既是一種教學指導思想,又是一種有效的教學方法,對調動學生的學習熱情和積極性、增強學生分析問題的能力具有不可替代的作用。《冶金傳輸原理》課程比較難學且枯燥,在授課過程中,我們以學生為中心,從工程實際出發啟發學生思維,有針對性地按課程的重點、難點,分層次設問、引導,調動學生主動學習的積極性。事實證明,這種目的明確、靈活多變的教學方式是非常受歡迎的,有效地提高了學生的學習自主性,培養了學生的創新意識。
3.采用板書與多媒體相結合的教學手段。教師應采用多媒體教學手段,將文字、圖片、聲音、動畫視頻融為一體,這種圖文并茂、有聲有色的情境式教學環境,使傳統教學中枯燥抽象、用單一語言文字和圖形講解難以理解的概念變得生動具體,令學生耳目一新,印象深刻,加深了對課程內容的理解和記憶。同時,激發了學生的學習興趣,節省了板書時間,提高了授課效率,取得了傳統教學手段所不能達到的效果。
4.《冶金傳輸原理》課程考試的改革。改革后的《冶金傳輸原理》課程考試包括成績考核與試卷分析。該課程的期末考試采取閉卷的方式進行,成績評定主要包括:平時成績占30%,期末考試成績占70%,同時合理地建立起平時成績、實驗成績以及動手編制相關程序與閉卷考試相結合的評價方法,這些對學生知識點的考查比較全面,教學活動對教師來說也是一個學習的過程。
《冶金傳輸原理》課程是歷屆學生反映比較難學的課程,要講好該門課程并不容易。經過我們長期的教學改革研究,《冶金傳輸原理》課程教學內容的設置和教學方法的改進,符合冶金、材料等專業的培養要求,獲得了廣大師生的一致好評,有效地改善了《冶金傳輸原理》課程“難教、難學”的現象,并有效地克服了傳統教學模式的缺陷。
[1]韓麗輝,郭美蓉,吳懋林.冶金傳輸原理三級實驗教學模式[J].實驗技術與管理,2009,(6):199-202.
[2]朱光俊,楊艷華,曾紅.冶金傳輸原理課程的教學改革與實踐[J].2009,(8):133-135.
[3]王超,袁守謙,楊雙平,魯路.冶金傳輸原理教學方法改革[J].中國冶金教育,2009,(4):42-44.
[4]華建社,趙西成,王明軍.冶金傳輸原理課程多媒體教學的實踐與思考[J].西安建筑科技大學學報(社會科學版),2006,25(3):70-72.
致謝:安徽工業大學校級教學研究項目(2011jg49)的資助。
G642.0
A
1674-9324(2014)13-0212-02